DE2502486C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Brennkral'tmaschine mit mindestens einem Zylinder, der eine Hauptverbrennungskammcr und eine damit über einen Flammkanal verbundene Vorverbrennungskammer, ein laupteintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luftgemischs in die Hauptverbrennungskammer sowie ein Hilfseintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise feiten Kraftstoff-Luftgemischs in die Vorverbrennungskammer enthält, wobei in einer mit der Vorverbrennungskammer über eine verengte Öffnung verbundenen RestgaskammerThe invention relates to a piston internal combustion engine with at least one cylinder which has a main combustion chamber and one with it via a Flame channel connected pre-combustion chamber, a main inlet valve for supplying a comparatively lean fuel-air mixture into the main combustion chamber and an auxiliary inlet valve for Contains supply of a comparatively stable fuel-air mixture into the pre-combustion chamber, wherein in a residual gas chamber connected to the pre-combustion chamber via a narrowed opening

so eine Funkenzündvorrichtung angeordnet ist.such a spark ignition device is arranged.

Beim Betrieb einer derartigen Brennkraftmaschine, die ■/.. 13. durch die DT-OS 23 Jl 553 bekannt ist, wird ein relativ abgemagertes Kraftstoff-Luftgemisch der Hauptverbrennungskammer und ein relativ angereichlertes Kraftstoff-Luftgemisch der Vorverbrennungskammer zugeführt. Das Gesamt-Kraftstoff-l.uftverhältnis ist magerer als (.las stöchiometrischc Verhältnis, so daß in den Abgasen überschlissiger Sauerstoff vorhanden ist. Dabei besteht das Problem, den .Anteil der .. 13 23 Jl is known in the operation of such an internal combustion engine, the ■ / by the DT-OS 553, is supplied with a relatively emaciated air-fuel mixture of the main combustion chamber and a relatively angereichlertes fuel-air mixture of the precombustion chamber. The overall fuel / air ratio is leaner than the stoichiometric ratio, so that there is excess oxygen in the exhaust gases

(«) Stickoxide (NO₁) in den Abgasen /11 verringern und gleichzeitig eine wesentliche Zunahme des Anteils von Kohlenmonoxid oder unverbrannter Konlenwasserstofie in den Abga'.en zu verhindern.(«) Reduce nitrogen oxides (NO ₁ ) in the exhaust gases / 11 and at the same time prevent a significant increase in the proportion of carbon monoxide or unburned hydrocarbons in the exhaust gases.

Is hat sich gezeigt, daß bei Speicherung einerIs has been shown that when you save a

fts geringen Restgasmenge in einer Restgaskammer neben der Vorverbrennungskammer am Fnele eines jeden Aiispuffhubes eine Verringerung der !-mission von NO₁ lit werden kann. I ine besonders hier/u entwickel-If there is a small amount of residual gas in a residual gas chamber next to the pre-combustion chamber at the bottom of each air puff stroke, the emission of NO ₁ lit can be reduced. I especially develop here / u

te Brennkraftmaschine wurde bereits durch die ältere Patentanmeldung P 24 48 405.7-13 vorgeschlagen. Hierbei verbindet eine verengte öffnung die Restgaskammer mit der Vorverbrennungskammer, und die Zündkerze ist mit ihren Elektroden wie bei der eingangs genannten bekannten Maschine in der Restgaskammer angeordnet. Dadurch lassen sich die Emissionen von NO, zwar verringern, es ist jedoch festzustellen, daß dies nur bei bestimmten Betriebszuständen der Fall ist.te internal combustion engine was already proposed by the earlier patent application P 24 48 405.7-13. Here a narrowed opening connects the residual gas chamber with the pre-combustion chamber, and the spark plug with its electrodes is like the one at the beginning mentioned known machine arranged in the residual gas chamber. This can reduce the emissions of NO, reduce it, but it should be noted that this is only the case in certain operating states.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine mit einer Restgaskammer versehene Brennkraftmaschine so weiter zu verbessern, daß eine Verringerung der Anteile von NO, in den Abgasen bei praktisch allen Betriebszuständen gewährleistet ist.The object of the invention is therefore to provide an internal combustion engine provided with a residual gas chamber so further to improve that a reduction in the proportions of NO, in the exhaust gases at practical is guaranteed in all operating states.

Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgerräß derart ausgebildet, daß eine Steuervorrichtung zur selbsttätigen Veränderung der wirksamen Größe der verengten Öffnung abhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Maschine vorgesehen ist.An internal combustion engine of the type mentioned above is according to the invention in such a way as to achieve this object designed that a control device for automatically changing the effective size of the narrowed Opening is provided depending on different operating conditions of the machine.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Größe der verengten öffnung zwischen der Restgaskammer und der Vorverbrennungskammer abhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine immer so eingestellt wird, daß innerhalb des gesamten Betriebsbereichs der Maschine eine gleichmäßige Verringerung des Anteils von NO, in den Abgasen möglich ist. So kann beispielsweise bei zunehmender Maschinenbelastung die öffnung immer mehr verschlossen werden, so daß dann eine immer größere Restgasmenge in der Restgaskammer vorhanden ist, denn das am Ende des Auspuffhubes vorhandene Gas wird beim nachfolgenden Ansaughub dann nur zu einem geringeren Teil au* der Restgaskammer herausbefördert. Der Effekt besteht darin, daß durch unterschiedliche Mengen von in die Vorverbrennungskammer eintretendem Röstgas abhängig vom Belastungszustand der Maschine unterschiedliche Anreicherungsgrade des Kraftstol'f-l.uftgemischs in der Vorverbrennungskammer erreicht, werden. Diese Zusammenhänge weiden im folgenden noch naher erläutert.The invention ensures that the size of the narrowed opening between the residual gas chamber and of the pre-combustion chamber depending on the operating state of the internal combustion engine it is set that there is a uniform reduction within the entire operating range of the machine the proportion of NO that is possible in the exhaust gases. For example, if the machine load increases the opening to be closed more and more, so that then an increasing amount of residual gas in the Residual gas chamber is present, because the gas present at the end of the exhaust stroke is used in the subsequent The suction stroke is then only conveyed out of the residual gas chamber to a lesser extent. The effect is there in that by varying amounts of roasting gas entering the pre-combustion chamber Depending on the load condition of the machine, different degrees of enrichment of the fuel / air mixture achieved in the pre-combustion chamber. These connections are still to be found in the following explained in more detail.

Es wurde auch bereits für eine Brennkraftmaschine mit Vorverbrennungskammer und Hauptverbrrnniingskammer vorgeschlagen, abhängig von der Maschinenbelastung die effektive Querschnittsgröße des Flammkanals zwischen beiden Brennkammern /u verändern (ältere Patentanmeldung P 24 06 8019-1 3). Hierdurch wird die Zündfähigkeit des Kraflstoff-Luftgemischs in der Vorverbrennungskammer bei allen Bclriebszuständen verbessert, so daß im gesamten Betriebsbereich ein Betrieb mit einem insgesamt gegenüber dein stöchiometrisehen Verhältnis abgemagerten Kraftstoff-l.uftverhältnis möglich ist. Diese Lösung bezieht sich also auf eine Regulierung der Menge des in der Vorverbrennungskammer jeweils vorhandenen Kraftstoff-1.uftgemischs. Bei der Erfindung wird hingegen die Anreicherung dieses Gemischs beeinflußt. F.s ist jetloch möglich, eine Regulierung des effektiven Querschnitts des Flammkanals auch in Verbindung mit der Frfmdung vor/i'sehen, was zu einer weiteren Verbesserung ties (.0 angestrebten Effekts ausgenutzt werden kann.It has also already been used for an internal combustion engine with a pre-combustion chamber and a main combustion chamber suggested, depending on the machine load, the effective cross-sectional size of the flame channel change between the two combustion chambers / u (earlier patent application P 24 06 8019-1 3). Through this the ignitability of the fuel-air mixture in the pre-combustion chamber in all operating conditions improved, so that an operation with an overall opposite of your stoichiometry in the entire operating range Ratio lean fuel-air ratio is possible. So this solution refers to a regulation of the amount of the fuel-air mixture present in the pre-combustion chamber. In the invention, however, the enrichment of this mixture is influenced. It is possible to have a jet hole, a regulation of the effective cross-section of the Flame duct also in connection with the formation, which leads to a further improvement of ties (.0 desired effect can be exploited.

Aiisführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Fs zeigtAiisführungsbeispiele the invention are in described below with reference to the figures. Fs shows

Fig. I eine teilweise gebrochene Schnitidarstellung einer Brennkraftmaschine nach tier Erfindung. <>sFig. I is a partially broken sectional view an internal combustion engine according to the invention. <> s

Fi g. 2 ilen Schnitt 2-2 nach 1 ig. 1,Fi g. 2 ile cut 2-2 after 1 ig. 1,

F" i g. 3 den Schnitt 3- 3 nach F" i g. I,Fig. 3 shows section 3-3 according to Fig. 3. I,

1 Ί c 4 den Schnitt 4-4 nach F i g. I.1 Ί c 4 the section 4-4 according to F i g. I.

F i g. 5 eine Darstellung ähnlich F i g. J, jedoch für eine andere Betriebsstellung,F i g. 5 shows a representation similar to FIG. J, but for one other operating position,

F i g. 6 eine Darstellung ähnlich F i g. 4, jedoch entsprechend der in F i g. 5 gezeigten Stellung,F i g. 6 shows a representation similar to FIG. 4, but according to the in F i g. 5 position shown,

Fi g. 7 eine perspektivische Darstellung einiger Teile der Maschine nach F i g. 2 bis 6,Fi g. 7 is a perspective view of some parts the machine according to FIG. 2 to 6,

F i g. 8 eine grafische Darstellung des Schließungsgrades des Flammkanals abhängig von unterschiedlichen Maschinenbelastungen,F i g. 8 a graphical representation of the degree of closure of the flame channel depending on different Machine loads,

F i g. 9 eine Darstellung ähnlich F i g. 3 für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,F i g. 9 shows a representation similar to FIG. 3 for another embodiment of the invention,

Fig. IO die in Fig.9 gezeigte Anordnung für ehe andere BetriebsslellungundFig. IO the arrangement shown in Fig.9 for marriage other company location and

Fig. 11 die Anordnung nach Fig. 9 entsprechend einer Darstellung nach F i g. 4.11 shows the arrangement according to FIG. 9 corresponding to a representation according to FIG. 4th

In den Fig. 1 bis8 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem oder mehreren Zylindern 2 dargestellt, die jeweils einen Kolben 3 enthalten. Jeder Kolben bildet eine Wandung einer Hauptverbrennungskammer 4. Ein Haupteintrittsventil 5 steuert die Zuführung eines vergleichsweise mageren Gemisches durch einen Haupteintrittskanal 6 zur Hauptverbrennungskammcr 4.In Figs. 1 to 8, an internal combustion engine 1 is with one or more cylinders 2, each containing a piston 3. Each piston forms one Wall of a main combustion chamber 4. A main inlet valve 5 controls the supply of a comparatively lean mixture through a main inlet channel 6 to the main combustion chamber 4th

Eine Vorverbrennungskammer 7 ist innerhalb einer dünnwandigen Schale 8 gebildet, die aus einem wärmebeständigen Material wie /.. B. Edelstahl besteht. Diese Schale 8 hat einen radial vorstehenden Flansch 9 an ihrem offenen Ende sowie einen abgerundeten Bodenteil, der verschlossen ist. Eine öffnung ΊΟ in der zylindrischen Wandung der Schale 8 bildet einen Flammkanal, der die Vorverbrennungskammer 7 mit der Hauptverbrennungskammer 4 verbindet. Eine verengte Öffnung U in der Schale 8 verbindet die Vorverbrennungskammer 7 mit einer Restgaskammer 60 außerhalb der Schale 8, tlieser Raum enthalt die Zündkerzenelektroden 13.A pre-combustion chamber 7 is formed within a thin-walled shell 8, which consists of a heat-resistant material such as / .. B. stainless steel. This shell 8 has a radially protruding flange 9 at its open end and a rounded bottom part that is closed. An opening ΊΟ in the The cylindrical wall of the shell 8 forms a flame channel with the pre-combustion chamber 7 the main combustion chamber 4 connects. A narrowed opening U in the shell 8 connects the Pre-combustion chamber 7 with a residual gas chamber 60 outside the shell 8, this space contains the Spark plug electrodes 13.

Eine Ventilführung 15 kann axial in eine Bohrung 16 des Zylinderkopf^ 17 eingesetzt und dort mittels einer Mutter 18 festgehalten sein. Eine Kante 19 an der Ventilführung 15 klemmt den Flansch 9 der Schale 8 an einer Kante 20 fest. Isolierende Dichtungen 21 sind auf den beiden Seitendes Flansches9 vorgesehen.A valve guide 15 can be axially inserted into a bore 16 of the cylinder head ^ 17 and there by means of a Mother 18 to be held. An edge 19 on the valve guide 15 clamps the flange 9 of the shell 8 an edge 20 fixed. Insulating seals 21 are provided on both sides of the flange 9.

Ein Hilfseintrittsventil 23 steuert die Zuführung eines vergleichsweise fetten Gemisehs in die Vorverbrennungskammer 7. Das Ventil 23 hat einen vergrößerten Kopf 25 an einem linde eines Ventilschafts 26; dieser Kopf 25 wirkt auf einen ringförmigen, stationären Ventilsitz 27 ein, an dem die Ventilschlicßung erfolgt. An dem Ventilkopf 25 ist ein gekrümmter Rand 62 mittels einer Halterung 29 befestigt; tue Funktion dieses Elements wird im folgenden noch beschrieben. Eine Schraubenfeder 30 bewegt den Ventilschaft 26 in Längsrichtung innerhalb des Führungseiements 15 derart, daß der Kopf 25 andern stationären Ventilsitz 27 abschließt. Die Feder 30 wirkt auf den Schalt 26 über ein unteres Element 31 eines Drucklagers 32 ein, welches Rollcnclemente 31 enthält. Ein in üblicher Weise durch Nockjn betätigbarer Mechanismus 54 unkt auf das obere Ende des Ventilschafts 26 entgegen der Wirkung tier Feder 30 ein, um den Ventilkopf 25 :n axialer Richtung von dem Sitz 27 /11 entfernen und somit das I lilfseintrittsventil zu offnen. Ist das Ventil geöffnet, w ie es in F i g. 5 gezeigt ist. so wird ein fettes Gemisch durch den Kanal 35, öffnungen 56 und eine Bohrung 57 der Vorverbrentuingskammer 7 zugeführt.An auxiliary inlet valve 23 controls the supply of a comparatively rich mixture into the pre-combustion chamber 7. The valve 23 has an enlarged head 25 on a linden of a valve stem 26; this Head 25 acts on an annular, stationary valve seat 27 on which the valve closes. On a curved edge 62 is attached to the valve head 25 by means of a bracket 29; do function this Elements is described below. A coil spring 30 moves the valve stem 26 in Longitudinal direction within the guide element 15 such that the head 25 is opposite the stationary valve seat 27 concludes. The spring 30 acts on the switch 26 via a lower element 31 of a thrust bearing 32, which Rollcnclemente 31 contains. One through in the usual way Cam-operated mechanism 54 points to the upper end of the valve stem 26 against the action of the spring 30 to the valve head 25: n more axially Remove the direction from the seat 27/11 and thus the I open the auxiliary inlet valve. Is the valve open as it in Fig. 5 is shown. this will make a rich mixture through the channel 35, openings 56 and a bore 57 of the Vorverbrentuingskammer 7 supplied.

Der Rand 62 hai einen gemäß l-'ig. 4 und r> gekrümmten Querschnitt und einen die Verschiebung !■■iierhalb der zylindrischen Wandung der Schale 8 naheThe edge 62 has one according to l-'ig. 4 and r> curved cross-section and a shift! ■■ iierhalb the cylindrical wall of the shell 8 close

dem Flammkanal 10 ermöglichenden Absland. Der Ventilschaft 26 kann, falls erwünscht, gedreht werden, um den Rand 62 zwischen der in Fig.4 gezeigten Stellung, in der er den Flammkanal 10 teilweise verschließt, und der in Fig. 6 gezeigten Stellung zu bewegen, in der er den Flammkanal 10 vollständig geöffnet hat.the Flammkanal 10 enabling Absland. The valve stem 26 can be rotated, if desired, around the edge 62 between that shown in Fig.4 Position in which it partially closes the flame channel 10, and the position shown in FIG. 6 move in which he has fully opened the flame channel 10.

Zur Drehung des Vcnlilschafts 26 ist eine Vorrichtung vorgesehen, die ein Ritzclsegment 41 umfaßt, welches an dem Ventilschaft 26 durch einen Keil 42 befestigt ist. Dieses Segment 41 greift in die Zahnung einer Zahnstange 43 ein. F.inc nicht dargestellte Führung ist für die Zahnstange 43 vorgesehen. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann die Zahnslange durch einen Stab 44 mil dem Beschlcunigungspcdal 45 verbunden sein, oder sie kann auch durch einen Stab 46 mit einer Unterdruckvorrichtung 47 gekoppelt sein. Der Ansaugdruck für die Hauptvcrbrcnnungskammcr kann auf einen Anschluß 48 der Unlerdruckvorrichtung 47 geleitet werden, so daß eine flexible Membran 49 den Stab 46 entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 50 bewegt. Eine axiale öffnungs- und Sehliellungsbewcgung des Ventilschaft 26 erfolgt durch die Wirkung des drehenden Nockens und der leder 30. Während dieser Bewegung gleiten die Zähne des Segments 41 auf den Zähnen der Zahnstange 43. Fine Drehbewegung des Schafts 26 zur Änderung der Stellung des Randes 62 gegenüber dem Flammkanal 10 erfolgt durch Bewegung der Zahnstange 43. Fin geteilter Keilring 51 sitzt in einer Nut 52 des oberen Teils ties Ventilschafls 26. Dieser Keilring 51 isi in einem Körper 53 ties Drucklagers 32 angeordnet. Die Rollen 33 ermöglichen eine Drehung ties Körpers 53 gegenüber dem unteren Lagerelement 31.A device is provided for rotating the valve shaft 26 which comprises a scoring segment 41 which is fastened to the valve stem 26 by a wedge 42. This segment 41 engages in the teeth of a toothed rack 43. F.inc is a guide not shown provided for the rack 43. As can be seen from FIG. 2, the length of teeth can be provided by a rod 44 be connected to the acceleration board 45, or it can also be coupled to a vacuum device 47 by a rod 46. The suction pressure for the main combustion chamber can be connected to a connection 48 of the unloading device 47 be guided so that a flexible membrane 49 the rod 46 against the force of a helical spring 50 emotional. An axial opening and closing movement of the valve stem 26 is carried out by the action of the rotating cam and the leather 30. During this The teeth of the segment 41 slide on the teeth of the rack 43. Fine rotational movement of the movement Shaft 26 for changing the position of the edge 62 with respect to the flame channel 10 takes place by movement the rack 43. Fin split wedge ring 51 sits in a groove 52 of the upper part of the valve stem 26. This Wedge ring 51 is in a body 53 of the thrust bearing 32 arranged. The rollers 33 allow rotation of the body 53 relative to the lower bearing element 31

Fig. 8 zeigt, dall eine sehr geringe Überlappung ties Randes b2 gegenüber dem llaninikanal 10 auftritt, wenn sich die Maschine im Leerlauf befindet. Wenn die Mascliinenbelastung zunimmt, st) wird jedoch der Ventilschaft 26 gedreht, so daß eine größere Überlappung und tlamil eine Verringerung tier effektiven Größe ties llamiiikanals 10 auftritt.Fig. 8 shows that there is very little overlap Edge b2 opposite the llaninic channel 10 occurs when the machine is idling. However, as the mask load increases, the Valve stem 26 rotated so that there is greater overlap and tlamil a reduction in the effective size ties llamiiikanals 10 occurs.

Beim Betrieb wird ein feiles (iemisch von einem erslen Vergaser durch den Kanal 35 der Vorverhren nuugskammcr 7 zugeführt, these Zuführung wird durch das HiHseinlriitsventil 23 gesteuert. Gleichzeitig wird ein mageres (iemisch eines zweiten Vergasers tier I laupiverhieiiiiungskaintner 4 zugeführt, was durch das I laupieiniriiisventil 5 gesteuert wird. Fin nicht dargestelltes Austriiisveniil ist liir die llaiiplverbreniuings kammer 4 vorgesehen. Alle drei Ventile werden in üblicher Weise durch Nocken gesteuert. Wenn das Gemisch in tlei Vorveibieiiiiungskainmer 7 durch die /uiulkei/encleklrotleii 13 gezündet wird, so wird ein l'lammensli'iihl durch den Kanal 10 hindurch in die I laupu erbt eniuingskamnier 4 gvi it hiel, so daß dort tlas iclaiu magere Gemisch gezündet wird.During operation, a mixture of a separate carburetor through channel 35 of the Vorverhren Feed chamber 7, this feed is controlled by the safety valve 23. At the same time will a lean (iemisch of a second carburetor tier I laupiverhieiiiiungskaintner 4 supplied, which by the I laupieiniriiisventil 5 is controlled. Fin not shown Austriiisveniil is liir the llaiiplverbreniuings chamber 4 provided. All three valves are controlled in the usual way by cams. If that Mixture in tlei Vorveibieiiiiungskainmer 7 through the / uiulkei / encleklrotleii 13 is ignited, a l'lammenli'iihl through the channel 10 into the I laupu inherits eniuingskamnier 4 gvi it hiel, so that there tlas iclaiu lean mixture is ignited.

Bei der in Fig. M, 10 und Il gezeigten Abwandlung summen die dünnwandige Schale B und tier Flammkanal IO mit den bereits beschriebi'uen !'.lementen überein, jedoch isi der Rand 28 mit einem Schlitz 52 versehen. Wenn «.Ins Ventil 21 in die in Fig. 10 gezeigte Öllnungsstcllung gebracht wird, so isi tier Schiit/ 52 auf den Flammkiiiiiil 10 ausgerichtet, um eine Verringerung seiner ellekiiu'ii Größe zu verhindern. Wenn tier Yenlilkopl 25 n.ti dem Sitz 27 schließt, so bestimmt die Winkelstellung des Karnies 2H den Gnid der Vcrringc ιιιιΐ|· dci clleklivcn (iiolle des Flammkanals 10, wie bei ells Iu¹ se Iu ι ehe It Wenn |cdoch der Vent ilkopl 25 von dem Sitz 27 in der Offnungsstellung einen Abstand hai, wie es in F i g. 10 gezeigt ist, so tritt keine Verringerung auf, unabhängig von der Winkelstellung des Randes 28.In the modification shown in FIGS. M, 10 and 11, the thin-walled shell B and the flame channel IO coincide with the elements already described, but the edge 28 is provided with a slot 52. When the valve 21 is brought into the oiling position shown in FIG. 10, the valve 52 is aligned with the flame tube 10 in order to prevent its electrical size from being reduced. If animal Yenlilkopl 25 n.ti the seat 27 closes, the angular position of the cornice 2H determines the Gnid the Vcrringc ιιιιΐ | · dci clleklivcn (iiolle the flame channel 10 as in ells Iu ¹ se Iu ι before It If | cdoch the Vent ilkopl 25 is a distance from the seat 27 in the open position, as shown in FIG. 10, no reduction occurs, regardless of the angular position of the edge 28.

Die Zündkcrzcnelekirodcn 13 sind in der Rcstgaskammer 60 der öffnung 11 näher als einer Abschluß wand 61 angeordnet. Das Hilfseintrittsventil 23 hai einen weiteren Rand 63, der gleichfalls der Form der Inncnwandung der Schale 8 angepaßt ist. Der zweite Rand 63 ist ein Steuerelement, welches die effektive ίο Größe der verengten öffnung 11 steuert, wenn das Hilfseintriitsventil 13 nicht geschlossen ist. Der Drehnockcnmechanismus 34 bewegt das Hilfscintrillsvcntil 23 zwischen der in F i g. 1 gezeigten Schließstellung und der in Fig. 5 gezeigten Öffnungsstellung. Die Drehbcwegung des Hilfseintrittsventils 23 bewegt die Ränder 62 und 63 zwischen der in F i g. 4 gezeigten Vcrcngungs-Stellung und der in F i g. b gezeigten vollen offnungsstellung. Die volle offnungsstellung des Randes 63 ist in Fig. 3 und 5 gestrichelt dargestellt. Fs sei darauf jo hingewiesen, daß der Rand 63 nur eine Wirkung auf die Größe der öffnung 11 hat, wenn das Hilfseintritisvenlil 23. welches ihn trägt, geöffnet ist. Dieser Vorgang tritt also während des Ansaughubes des Kolbens 3 auf.The ignition plug circuits 13 are in the exhaust gas chamber 60 closer to the opening 11 than a closure wall 61 arranged. The auxiliary inlet valve 23 hai a further edge 63, which also has the shape of the Inner wall of the shell 8 is adapted. The second edge 63 is a control element, which the effective ίο controls the size of the narrowed opening 11 if that Auxiliary inlet valve 13 is not closed. The rotating cam mechanism 34 moves the auxiliary tintrill valve 23 between the positions shown in FIG. 1 shown closed position and the open position shown in FIG. The rotation of the auxiliary inlet valve 23 moves the edges 62 and 63 between the positions shown in FIG. 4 locking position shown and the one shown in FIG. b shown fully open position. The fully open position of the edge 63 is in 3 and 5 shown in dashed lines. It should be noted that the edge 63 only has an effect on the Orifice size 11 has when the auxiliary inlet valve 23. which carries it is open. This process occurs so during the suction stroke of the piston 3 on.

Beim Betrieb der Maschine verbleiben Reslgase in der Hauptverbrennungskammer 4, der Vorverbrennungskammer 7 und der Restgaskammer 60 am Fnde des Auspuffhubes des Kolbens. Während des nachfolgenden Ansaughubes des Kolbens wird das llaupiein trillsveniil 5 geöffnet, um ein mageres Gemisch in die I lauplveibrenniingskainmer zu leiten. Das llilfsein iriitsveniil 23 wird geöffnet, um ein fettes (iemisch in die Vorverbrennimgskammer 7 zu leiten. Das Austrittsventil in der I lauptverbrennungskauimer 4 schließt Während des Ansaugliubes kann die zur Reslgaskain nier 60 führende Öffnung Il verkleinert oder ami vollständig mil dem Rand 63 verschlossen werden. wa> von der Maschinenbelastung abhängt. Befindet sich dii Maschine I im Leerlauf, so ist die öffnung 11 prakliscl nicht verengt (siehe Fig. b). Wenn jedoch dii Maschincnhclastiing zunimmt, so wird das Finlrittsven lil 23 gedreht, und der Rund 63 bedeckt einen immei größer werdenden Teil der öffnung 11. bis die öffniiiij vollständig geschlossen ist, wenn sich die Maschine in initiieren llelastungszusland befindet (siehe F ig. 4). Da¹ F.rgebnis ist, daß die in der Restgaskammer 60 he Beginn des Koinpressionshubes vorhandene Resigas menge immer mehr zunimmt, wenn die Maschinenbela swing ausgehend vom Leerlauf bis zum mittlerei Bclasiiingsztisiand zunimmt. Dies liegt daran, dal progressiv immer weniger Resigas aus tier Kammer 61 während des Ansmigluibes herausbeförderl wird.When the engine is operating, resl gases remain in the main combustion chamber 4, the pre-combustion chamber 7 and the residual gas chamber 60 at the end of the exhaust stroke of the piston. During the subsequent suction stroke of the piston, the inlet valve 5 is opened in order to direct a lean mixture into the outlet chamber. The auxiliary valve 23 is opened in order to conduct a rich mixture into the pre-combustion chamber 7. The outlet valve in the main combustion chamber 4 closes. If the machine I is idling, the opening 11 is practically not narrowed (see Fig. b), but if the machine load increases, the final valve 23 is turned and the round 63 covers one immei widening part of the opening 11 is completely closed to öffniiiij which, when the machine is in initiating llelastungszusland (see F ig. 4). Since ¹ F.rgebnis is that the 60 he start in the rest of the gas chamber Koinpressionshubes existing Resigas quantity increases more and more when the machine load swing increases from idling to middle Bclasiiingsztisiand n, since progressively less and less Resigas is conveyed out of the chamber 61 during the Ansmigluibes.

Während des Ansaughubes füllt ein feiles Gemiscl die Voi verbrennungskammer 7 und wird durch dci Flammkanal 10 in die Ilaiipiveibrennimgskamnu'i ■ bclöidert, wo es einen Bereich müßig angcreicherlci Gemisches bildet, welcher innerhalb eines größere! Bereichs eines relativ mageren Gemisches vorhattde ist. F.inige Reslgase werden in der I liuiplverbrennung* kammer 4 verteilt, wenn die öffnung 11 nicli volUliiiidig geschlossen ist. Während des lolgende Kompressionshiibes des Kolbens 3 werden das Au¹ trillsvenlil, das lliiupiciniritlsvcnlil 5 und das llilfscir trillsveniil 21 geschlossen, iiiul die DriickzuMahme indi' llauptvcrbieniiungskainmer 4 verursacht eine Rück ('S SiIdIi)UiIi' (lurch den Flaninikanal 10, so daß du Gemisch in del I lillsverbreiiniiiigskaminer 7 magen¹ wird ills bei dei iiiiliitiflichcn Zuführung. Ferner enlliii dann die Resiraskammer 60 mit tier Zündkerze Il eiDuring the intake stroke, a small mixture fills the combustion chamber 7 and is cleared through the flame duct 10 into the Ilaiipiveibrennimgskamnu'i ■, where it forms an area of idle rich mixture, which within a larger! Area of a relatively lean mixture is present. A few residual gases are distributed in the internal combustion chamber 4 when the opening 11 is not completely closed. During the lolgende Kompressionshiibes of the piston 3 are the Au ¹ trillsvenlil that llilfscir lliiupiciniritlsvcnlil 5 and the closed trillsveniil 21 DriickzuMahme iiiul indi 'llauptvcrbieniiungskainmer 4 causes a reverse (' S SiIdIi) UIII '(lurch the Flaninikanal 10 so that du mixture In the lill distribution chamber 7 stomach ^{1 there} is ills in the case of the auxiliary supply, and then the resiras chamber 60 with the spark plug II

komprimiertes Gemisch ans Luft, Kraftstoff und Restgasen.compressed mixture of air, fuel and residual gases.

Am Ende eines jeden Kompressionshubes ist die Gesamtmenge des Restgases in allen drei Kammern 4, 7, 60 konstant. Die Menge des Restgases in der < Restgaskammer 60 hängt jedoch von dem Anteil der frischen Ladung in dieser Kammer 60 und von dem Schlieliungsgrad der Öffnung 11 wahrend des Ansaughubcs ab. Ein zündbarcr frisches Gemisch existiert in der Umgebung der Zündelektroden 13 nahe der verengten öffnung 11 und mit Abstand zu der Abschlußwand 61 der Restgaskammer.At the end of each compression stroke, the total amount of residual gas in all three chambers is 4, 7, 60 constant. The amount of residual gas in the <residual gas chamber 60 depends, however, on the proportion of fresh charge in this chamber 60 and the degree of closure of the opening 11 during the intake stroke away. An ignitable fresh mixture exists in the vicinity of the ignition electrodes 13 near the narrowed opening 11 and at a distance from the end wall 61 of the residual gas chamber.

Nahe dem Ende des Kompressionshubes wird dieses Gemisch in der Restgaskammer 60 durch die Zündker-/enelekiroden 13 gezündet, und die Spii/entemperatur des verbrennenden Gemisches liegt niedriger als es bei l'ehlen der Rcstgae der Fall wäre. Der Druck- und Temperaturanstieg der verbrennenden Gase verursacht einen ersten llammcnstrahl durch die Öffnung 11 hindurch, so daß das fette Gemisch in der Vorverbrennungskammer 7 ge/ündet wird. Dieses brennende Gemisch erzeugt dann einen /weiten llammenstrahl durch den l'lammkanal 10 hindurch in die llaupiverbrennungskammer 4. so daß dort das mäßig fette Gemisch verbrannt und dadurch der größere Anteil -s relativ mageren Gemisches in der I laupuerbrennungskammer 4 ge/ündet wird. Die Spit/eiiiemperaiuren in der Restgaskiimmer M) und der Vonerhrennungskammer 7 sind niedriger als die Spit/entemperatiir. die er/cugi wurde, wenn keine separate Restgaskammer 60 mit Resigasen \orhanden ware. Das turhulenie (Jeinisch πι Δυν Vor\crbren'Hingskammer 7 enthält \crbrannte Ciasu aus dei ReMgaskammer 60. so daß die Spii/eniemperatur verringert wird.Near the end of the compression stroke, this mixture is ignited in the residual gas chamber 60 by the spark plug electrodes 13, and the flushing temperature of the burning mixture is lower than would be the case with the residual gas. The rise in pressure and temperature of the combustion gases causes a first jet of lamb through the opening 11, so that the rich mixture in the pre-combustion chamber 7 is opened. This burning mixture then generates a wide flame beam through the lamb duct 10 into the lamb's combustion chamber 4, so that the moderately rich mixture is burned there and thereby the larger proportion of the relatively lean mixture is found in the lau's combustion chamber 4. The peak temperatures in the residual gas room M) and the separation chamber 7 are lower than the peak temperatures. which he / cugi would be if there were no separate residual gas chamber 60 with resigases. The turhulenie (Jeinisch πι Δυν Vor \ crbren'Hingskammer 7 contains \ crburned Ciasu from the ReMgaskammer 60. so that the sink temperature is reduced.

Ferner wird eine bessere Verbrennung in der Haupiverbrennungskammer 4 er/ielt. da /um Zünd/eitptinkt ein geringerer Anteil von Restgasen in tier Hauptverbrennungskammer 4 verbleiht.Furthermore, there will be better combustion in the Main combustion chamber 4 received. there / at the start of the game a lower proportion of residual gases in tier Main combustion chamber 4 borrows.

Die Verbrennung des mageren Gemisches in tier Hauptverbrennungskammer 4 setzt sich wahrend des Leistungshubes fort. Nur die Haupt verbrennungskammer 4 hat ein Ausblasventil, welches während ties AustrittMiubes geöffnet ist. so daß die Abgase die Maschine 1 verlassen können. Die Abgase können in dem Abgassystem hinter dem Austrillsventil weiterbrennen, damit die überschüssige Lull jegliche inner brannte Kohlenwasserstoffe verbrennen kann um: damit Kohlenmonoxid /u Kohlendioxid oxidiert werder kann, bevor es in die Atmosphäre abgesehen wird.The combustion of the lean mixture in the main combustion chamber 4 continues during the Power stroke continued. Only the main combustion chamber 4 has a blow-off valve, which during ties ExitMiubes is open. so that the exhaust fumes the Machine 1 can leave. The exhaust gases can continue to burn in the exhaust system behind the discharge valve, so that the excess Lull can burn any internal hydrocarbons around: so that carbon monoxide / carbon dioxide can be oxidized before it is released into the atmosphere.

Hierzu 2 BhUt ZeichnungenFor this 2 BhUt drawings

Claims (13)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kolben-Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder, der eine Huuplverbrennungskammer und eine damit über einen Flammkanal verbundene Vorverbrennungskammer, ein Haupteintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise mageren Kraftstoff-1.uftgemischs in die Hauptverbrennungskammer sowie ein Hilfseintrittsventil zur Zuführung eines vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luftgemischs in die Vorverbrennungskammer enthält, wobei in einer mit der Vorverbrennungskammer über eine verengte öffnung verbundenen Restgaskammer eine Funkenzündvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (63) zur selbsftäiigen Veränderung der wirksamen Größe der verengten Öffnung (11) abhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Maschine (I) vorgesehen ist.1. Piston internal combustion engine with at least one cylinder, which has a cylinder combustion chamber and a pre-combustion chamber connected to it via a flame duct, a main inlet valve for feeding a comparatively lean fuel-air mixture into the main combustion chamber and an auxiliary inlet valve for feeding a comparatively rich fuel-air mixture into the Contains a pre-combustion chamber, a spark ignition device being arranged in a residual gas chamber connected to the pre-combustion chamber via a narrowed opening, characterized in that a control device (63) for automatically changing the effective size of the narrowed opening (11) depending on different operating conditions of the machine (I) is provided. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichlung (63) die Größe der verengten Öffnung (11) während des Ansaughubes des Kolbens (3) variiert.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the Steuervorrichlung (63) the The size of the narrowed opening (11) varies during the suction stroke of the piston (3). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (63) die Größe der verengten Öffnung (11) bei zunehmender Maschinenbelastung ausgehend vom Leerlauf mindestens bis zu einer mittleren Belastung progressiv verringert.3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the control device (63) the Size of the narrowed opening (11) with increasing machine load starting from idle at least progressively decreased up to a medium load. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (6.3) ein durch ein bewegliches Ventilelement (25, 26) des 11ilfscintrittsvemils (2.3) gehaltenes Steuerelement (63) umfaßt, das in die Vorverbrennungskammer (7) nahe der verengten Öffnung (II) hineinragt, und daß eine Vorrichtung (41, 43) zur Drehung des beweglichen Ventilelements (25, 26) vorgesehen ist, um mit dem Steuerelement (6.3) einen variablen Anteil der verengten Öffnung (II) zu verschließen.4. Internal combustion engine according to one of claims I to 3, characterized in that the control device (6.3) one held by a movable valve element (25, 26) of the 11ilfscintrittsvemils (2.3) Control element (63) comprises which in the pre-combustion chamber (7) near the narrowed opening (II) protrudes, and that a device (41, 43) for rotating the movable valve element (25, 26) is provided to with the control element (6.3) a to close variable portion of the narrowed opening (II). χ Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilelement (25, 26) ein Ventilschaft (26) mit einem im Bereich eines stationären Ventilsitzes (27) angeordneien Veniilkopf (25) des I lilfseintrittsveniils (23) ist und daß das Steuerelement (65) ein an dem Kopf vorgesehener Rand ist.χ Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the movable valve element (25, 26) a valve stem (26) with one arranged in the area of a stationary valve seat (27) Valve head (25) of auxiliary inlet valve (23) and that the control element (65) is an edge provided on the head. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung für das Ventilelement (25, 26) eine Zahnstange (4.3) und ein Ritzel (4IJ umfaßt, daß das Ritzel (4:1) an dem Ventilschaft befestigt isi und daß die Zahnstange (4.3) entweder mit einer l.eistiingseinstellvorriehüing (44, 45) der Maschine (I) oder mit einer llnterdruckvorrichtung (47) koppelbar ist, die durch den Ansaugunterdruck der Hauptverbrennungskammer (4) gesteuert wird.6. Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the rotating device for the Valve element (25, 26) comprises a rack (4.3) and a pinion (4IJ that the pinion (4: 1) on the The valve stem is attached and that the toothed rack (4.3) is either fitted with a left-hand adjustment device (44, 45) of the machine (I) or with a vacuum device (47) can be coupled, which by the suction negative pressure of the main combustion chamber (4) is controlled. 7. Brennkraftmaschine nach einem der \orhergi. henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine /weite Steuervorrichtung zur automatischen Variation der effektiven Große ties Hammkanals (10) abhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Maschine (I) vorgesehen ist.7. Internal combustion engine according to one of the \ orhergi. pending claims, characterized in that a / wide control device for automatic Variation of the effective great ties of the Hamm Canal (10) is provided depending on different operating conditions of the machine (I). 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die /weite Steuervorrichtung (fi2) die (irol.le des Flaminkanals (10) bei ausgehend vom l.eerlaul zunehmender Maschinenhelasiuni;8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized characterized in that the / wide control device (fi2) the (irol.le of the Flamine channel (10) starting at from the l.eerlaul increasing machine helasiuni; progressiv verringert.progressively decreased. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder S dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuervor richtung (62) ein durch das bewegliche Ventilele9. Internal combustion engine according to claim 7 or S, characterized in that the second Steuervor direction (62) through the movable valve element ment (25, 26) gehaltenes zweites Steuerelement (62 umfaßt, welches in die Vorverbrennungskammer (7 nahe dem Flammkanal (10) hineinragt, so daß ein* Drehung des Ventilelements (25, 26) die Verschlie Bung eines variablen Anteils des Flammkanals (10 ίο durch das zweite Steuerelement (62) bewirkt.Ment (25, 26) held second control element (62, which in the pre-combustion chamber (7 near the flame channel (10) protrudes, so that a * rotation of the valve element (25, 26) the closure Exercise of a variable portion of the flame channel (10 ίο caused by the second control element (62). 10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurcl gekennzeichne!, daß das zweite Steuerelement (62 ein an dem Ventilkopf (25) vorgesehener zweitei Rand ist.10. Internal combustion engine according to claim 9, dadurcl marked !, that the second control element (62 is a two-part provided on the valve head (25)) Edge is. 11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, da11. Internal combustion engine according to claim 10, there durch gekennzeichnet, daß der zweite Rand (62) se geformt ist, daß seine Bewegung parallel zur Achse des Ventilschafts (26) ohne dessen Drehung be Schließen oder öffnen des Hilfseintrittsventils (23; die effektive Größe des Flammkanals (10) nicht ändert.characterized in that the second edge (62) is shaped so that its movement is parallel to the axis the valve stem (26) without its rotation be closing or opening the auxiliary inlet valve (23; the effective size of the flame channel (10) does not change. 12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rand (62) se: geformt ist, daß seine Bewegung parallel zur Achse12. Internal combustion engine according to claim 10, characterized in that the second edge (62) se: is shaped so that its movement is parallel to the axis des Ventilschafts (26) ohne dessen Drehung bei öffnen oder Schließen des Hilfseintrittsventils (23; die effektive Größe des Flammkanals (10) ändert.the valve stem (26) without its rotation when the auxiliary inlet valve (23; the effective size of the flame channel (10) changes. 13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rand (28) mit13. Internal combustion engine according to claim 12, characterized in that the second edge (28) with einem Schlitz. (52) oder einer Öffnung versehen ist der bzw. die so angeordnet ist. daß er bzw. sie nur dann auf den Flammkanal (10) ausgerichtet ist, wenn das bewegliche Ventilelement (25, 26) zur Öffnungsstellung hin bewegt wird. a slot. (52) or an opening is provided which is so arranged. that he or she only is then aligned with the flame channel (10) when the movable valve element (25, 26) is moved towards the open position.